新能源电池行业发展研究

［提要］实现“双碳”目标应当在能源供给、能源消费、人工固碳上共同发力，在居民生活、交通等领域，尽量用电能、氢能等非碳能源替代化石能源，减少CO2、SO2、NO2等空气污染物排放量，构建“新型电力系统或能源供应系统”，从而达到减碳、固碳的目的。本文基于“双碳”目标及低碳循环背景，研究我国新能源电池发展现状，构建行业预测模型，探索绿色能源转型路径，旨在构建以人为本、科技支撑、经济可行、节奏合理的绿色交通发展蓝图，促进新能源电池商贸流通。

关键词：碳达峰；碳中和；新能源电池；绿色转型；商贸流通

一、“双碳”背景

2020年，我国提出将采取更加有力的政策和措施控制CO2排放量，力争于2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。碳达峰、碳中和目标的实现是对《巴黎协定》等国际公约的主动履约及构建人类命运共同体的大国担当，更是在工业化发展道路上对绿色低碳方式的重要选择。随着绿色技术和产业的发展，通过国家宏观调控，加强环保标准化建设，推进碳交易市场建设，完善光伏发电、风电、新能源汽车、建筑、工业等领域节能环保标准，进一步与国际标准接轨，加强环境监测，逐步替代高能耗、高污染产品，在提高民生福祉的同时，推动碳排放全球化治理进程。

二、行业发展现状

（一）新能源电池材料层面。新能源电池材料由磷酸铁锂电池和三元锂电池主导，其中磷酸铁锂电池前景一片向好。国内动力电池产量主要由需求决定，为适配适量生产。2021年以前，三元锂电池在政府补贴的成本和市场优势下，产业迅速发展并领军动力电池市场。2021年起，政策红利不断退去，由于磷酸铁锂电池更突出安全性和成本优势，在产量、装车量方面不断超过三元锂电池，获得市场主导地位。据我国动力电池产业有关数据，2021年三元电池累计装车量74.3GWh，占总装车量48.1%，同比累计增长91.3%；磷酸铁锂累计电池装车量79.8GWh，占总装车量51.7%，同比累计增长227.4%。2022年磷酸铁锂电池同样保持稳定高速增长。

（二）新能源电池企业层面。国内动力电池市场整体呈现出集中度高，宁德时代一家独大的局面。宁德时代同时发展磷酸铁锂电池、三元锂电池产业，并布局交通运输、先进制造、人工智能等领域，2017～2021年动力电池装机量连续五年排名全球第一，2021年动力电池国内装机量达到80.51GWh，约占总业务量的90%，占国内市场份额超过50%，占全球市场份额达到32.6%，同比提升8%。技术方面，宁德时代一方面研究磷酸铁锂电池和三元锂电池无钴化技术；另一方面布局钠离子电池，开辟新能源电池新路径。资源方面，宁德时资印度尼西亚镍铁生产项目，保障三元锂电池镍资源原材料供应。比亚迪主要发展磷酸铁锂电池产业，其装机量和总装机量排名国内第二位，2021年全球市场占有率达到6.7%，排名第四位。比亚迪于2022年4月宣布旗下燃油车停产，专注于EV纯电动和DM插电混动汽车业务。

（三）“双碳”目标政策层面。“双碳”背景下，2020年国务院确认汽车技术“低碳化、信息化、智能化”发展方向。2021年国务院对新能源汽车产业发展规划提出到2025年新能源汽车新车销量占比达到20%。近年来，政府积极推出财政补贴政策；实行“双积分制”政策；北京、上海、海南等地的地方试点禁售燃油车政策等加速了国内汽车市场格局从传统燃油车向以新能源车主导局面的转变，促进了企业对新能源车载电池积极布局、产业技术创新及市场接受度的不断提高。但国家补贴主要作用于保障国内新能源产业发展环境、动力电池技术发展和新能源车市场推广，随着国内动力电池行业企业格局基本稳定，市场逐渐由政府强制调控转向供需主动调控，对于新能源车产业的直接政策扶持不断退却。财政部提出2022年的补贴标准将较上年降低30%，并于2023年彻底取消补贴，新能源电池市场环境短期内将面临严峻挑战。

三、行业预测模型

据高禾投资的行业研究报告数据，通过对全球动力电池头部企业2020年与2021年装机量与全球市场占有率进行整理计算，结果汇总如表1所示。通过分析显示，全球动力电池头部企业均来自于中国、韩国、日本，有6家国内动力电池企业上榜，宁德时代位居榜首。全球总装机量2021年相较2020年提升155.1GWh，其中宁德时代装机量净增长60.5GWh。2021年度市场排名中，中航锂电、国轩高科、蜂巢能源净排名均较前一年上升1位，宁德时代、比亚迪等6家我国动力电池企业2021年全球市场占有率均呈现正增长，而其余来自韩国、日本的5家动力电池企业全球市场占有率均为负增长。除中航锂电外，2021年我国其余5家动力电池企业装机量均较2020年增加1.5倍以上。宁德时代为蔚来汽车、理想汽车、小鹏汽车三大新能源汽车品牌独家动力电池供应厂商，并为全球新能源龙头车企特斯拉战略供应商，同时拥有宝马、大众奥迪、戴姆勒奔驰等大批量欧洲海外订单；宁德时代与国轩高科、亿纬锂能、孚能科技等动力电池品牌共同服务于国内北汽、广汽、吉利、东风、长安等众多一线汽车生产制造商。比亚迪同时作为新能源车企与新能源动力电池生产企业，通过自给自足的方式将其生产的动力电池装载于旗下秦、唐、宋、元等多款纯电车型、混电车型中，并给予相应购车补贴价的形式不断提高市占率。（表1）表2为宁德时代盈利预测，显示动力电池系统营业收入占公司总营业收入的80%左右，其在2021年的基础上呈现倍速增长，年平均增长额约为400亿元，锂电池材料与储能系统营业收入增速同样不凡，宁德时代企业总体营业收入持续增长，年平均增长额约为500亿元，2024年总营业收入约能实现2020年总营业收入的5倍。公司毛利率稳定在27%左右，符合电气设备生产制造企业毛利率期望。

四、现存问题

（一）矿产原材料供应问题显著。新能源动力电池核心部件有正极材料、负极材料、电解液及电池隔膜。其中，正极材料和电解液使用到碳酸锂、磷酸锂等锂盐原材料。我国是全球锂资源消耗量最大的国家，虽然国内锂资源储量大，但限于开采提纯工艺，锂资源大多依赖进口，对外依存度高达65%。澳大利亚作为全球锂资源开采的头部国家和中国锂资源主要来源地，中美贸易战背景下，中澳关系处于僵局，锂资源供应安全受到威胁，我国政府已将邻域相关资源划入国家战略储备。三元锂电池正极用到的镍、钴资源供应同样备受行业关注，两种矿产资源在国内的储量稀有，主要来源于进口，外贸依存度高达85%以上。镍资源供应分散，主要来源于印度尼西亚、澳大利亚和巴西进口，国内企业也在逐步掌握镍矿开采权；尽管国内企业主要以合资方式获得全球85%的钴矿开采权，但全球疫情背景下，运输受到一定的影响。

（二）矿产原材料价格飞速上涨。锂、镍、钴等矿产资源供应成本具有高度不可控性。2021～2022年间，新能源动力电池核心部件材料价格受到锂、镍、钴、磷等化工原料价格大幅上涨影响巨大。据我国动力电池产业数据及工信部数据显示：三元锂电池正极材料（锂镍钴正极）平均价格上涨108.9%；三元锂电池电解液平均价格上涨146.2%；电解镍、电解钴现货均价同比上涨25.6%、40.1%；碳酸锂、氢氧化锂现货均价同比上涨177%、117%；磷酸铁锂电池正极材料平均上涨182.5%，磷酸铁锂电池电解液平均上涨190.2%。

（三）动力电池技术问题待攻坚。新能源车长期存在的销售痛点之一是续航里程数，动力电池的成本和能量密度是新能源车厂商长期衡量的两个要素，中低端车型续航里程可达320km以上，高端车型续航里程可达600km以上，二者装载的动力电池区别在于电池能量密度不同，但后者成本是前者成本的2倍，保时捷、特斯拉、沃尔沃等高端新能源整车售价为中低端新能源车型售价2倍以上，市场份额有限。目前动力电池产业还难以满足消费者既要续航里程高又要价格实惠的要求，中低端动力电池技术仍应当持续攻关，性能有待逐步提升。纯电动乘用车有关动力电池自燃的安全事故频发，2020年工信部对动力电池安全性能做出要求，特别提出了“电池发生热安全事故后，需保证5分钟逃生时间”的相关要求。

五、发展对策

（一）动力电池回收，生命周期闭环。当新能源汽车动力电池容量衰减到额定容量的80%以下，即对该动力电池宣布报废。废旧动力目前主要通过“梯次回收”和“再生利用”实现综合循环利用，兼具环保和经济价值，如可提取电池内部的钴、镍、锰等金属材料，实现资源再生利用及能源最大化利用，减少废旧电池直接销毁造成的环境污染。2021年，国家发改委、工信部等部门提出，加强动力电池溯源管理平台建设，实现上下游企业间检测数据、剩余价值评估等信息共享。宁德时代、比亚迪等国内新能源电池头部生产企业纷纷开始与国内多家新能源车企一同布局动力电池回收链，重视打造动力电池全产业链。

（二）替代品研发，降本增效落地。固态锂电池与钠离子电池成为动力电池行业发展新趋势。固态锂电池使用固态电解液亦可充当电池隔膜，具有更好放电性能及更高安全性，实现量产可有效增加资源利用率、降低生产成本。从地壳丰度看，全球钠资源储量远高于锂资源储量，且分布广泛更易获取，单价仅为2元/kg。钠离子电池正负极材料主要为NaxMO2（M为铝、钒、钛、铁等金属合金材料），将不在依赖铜箔材料，材料成本可降低1/3。目前，宁德时代正在研制具有高能量密度、超快充、高集成、低温性能、高安全的钠离子电池产业链，从而实现动力电池企业降本增效。

（三）STP市场细分，营销策略升级。2021年，互联网巨头与传统车企组合布局新能源汽车产业，阿里巴巴牵手上汽、腾讯牵手广汽、京东牵手北汽，通过投资建厂，推动芯片技术研发及批量生产。随着绿贝、摩捷、T3出行等租车平台、打车平台的兴起，新能源汽车需求激增，新能源汽车与新能源电池互为互补品，拓宽新能源电池的销路。五菱mini、蔚来、威马、小鹏等车企通过入驻购物中心大卖场，设置城市展厅，众多城市推行绿牌车辆无需限号限行，推进新能源汽车配套充电桩新建布局，推动动力电池及其下游市场发展。动力电池STP市场细分战略，通过多元化品牌定位、极致性价比满足市场不同档次消费群体差异化目标需求。

（四）ESG共治理念，社会环境治理。新能源电池助力绿色转型需落实贯彻ESG理念，突出环境治理、社会治理、公司治理共同作用力。随着碳捕捉技术的不断成熟完善，能进一步实现减碳、脱碳。新能源电池企业全产业链应当进一步推行清洁能源及低碳工艺流程，通过AI人工智能对产碳量更多的供应链、价值链上游碳排放当量进行实时追踪监测，做好环境治理。联合支付宝蚂蚁森林推出每周停驶一天燃油车的低碳行为，提高个人减排量，构建绿色碳足迹，实现社会人居环境共创。新能源电池企业可采用OKR绩效管理将碳治理作为部门KPI考核绩效包拆解到各部门，加强企业文化建设，提高员工低碳意识，保障公司实现技术路线改进。如，宁德时代四川宜宾基地通过产线改造、绿色物流等方式，2021年实现了碳中和，成为电池行业首家零碳工厂。综上，“双碳”目标背景给我国新能源电池行业发展提出了更高层次的要求。本文从新能源电池材料、企业、政策等层面，结合现阶段市场发展状况，发现在新能源电池企业快速发展的同时，面临上游原材料供应不足导致价格激增、技术硬件需求提升等挑战，提出废旧电池冶炼回收、钠离子电池研制、STP市场营销策略、ESG环境社会治理等解决措施，助力新能源电池行业绿色转型。

主要参考文献：

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作者:丁钰雯 曾耀锐 曾湘钰 单位:电子科技大学成都学院